内容正文:
课时作业(11) 功
[对应学生用书P132]
1.如图所示,在与水平方向成θ角的恒力F作用下,行李箱沿水平方向移动了一段距离x.该过程中,力F对行李箱做的功是( )
A.Fx B.Fx sin θ
C.Fx cos θ D.Fx tan θ
C [根据功的公式,可知力F对行李箱做的功W=Fx cos θ,故C正确.]
2.某大力士将20多吨的汽车在水平路面上拖行了20 m,下列说法正确的是( )
A.汽车受到的重力做了正功
B.汽车受到的地面的摩擦力做了负功
C.汽车受到的拉力不做功
D.汽车受到地面的支持力做了正功
B [汽车所受重力的方向竖直向下,而位移的方向为水平方向,重力与位移方向垂直,故重力不做功,故A错误;汽车受到的地面的摩擦力与位移方向夹角为180°,W=Fx cos 180°=-Fx,故地面对汽车的摩擦力做负功,故B正确;汽车受到的拉力与位移方向夹角为锐角,拉力做正功,故C错误;汽车受到地面的支持力与位移方向垂直,不做功,故D错误.]
3.如图所示,一个物块在与水平方向成α角的恒力F作用下,沿水平面向右运动一段距离s,在此过程中,恒力F对物块所做的功为( )
A. B.
C.Fs sin α D.Fs cos α
D [根据W=Fl cos θ得W=Fs cos α,故D正确.]
4.(多选)关于摩擦力做功,以下叙述正确的是( )
A.滑动摩擦力总是做负功
B.静摩擦力一定不做功
C.滑动摩擦力既可做正功,又可做负功
D.静摩擦力既可做正功,又可做负功
CD [滑动摩擦力与物体运动方向相同时做正功,如将小物块轻轻放在斜向上匀速运动的传送带上,开始小物块相对于传送带运动,滑动摩擦力充当动力,做正功;当物块与传送带相对静止后静摩擦力为动力,传送带对小物块的静摩擦力做正功,而物块对传送带的静摩擦力做负功,故A、B错误,C、D正确.]
5.倾斜的传送带上有一工件始终与传送带保持相对静止,如图所示,则( )
A.当传送带向上匀速运行时,物体克服重力和摩擦力做功
B.当传送带向下匀速运行时,只有重力对物体做功
C.当传送带向上匀加速运行时,摩擦力对物体做正功
D.不论传送带向什么方向运行,摩擦力都做负功
C [当传送带向上匀速运行时,根据平衡条件知,摩擦力沿斜面向上,则摩擦力做正功,故不是克服摩擦力做功,A错误;当传送带向下匀速运行时,根据平衡条件知,摩擦力沿斜面向上,则摩擦力做负功,不是只有重力对物体做功,故B错误;当传送带向上匀加速运行时,根据牛顿第二定律知合外力沿斜面向上,则摩擦力一定是沿斜面向上的,摩擦力做正功,故C正确;由前面分析知摩擦力可以做正功,故D错误.]
6.如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼,如图乙为一男士站立在斜面式自动人行道上正在匀速上楼.下列关于两人受到的力做功判断正确的是( )
A.甲图中支持力对人做正功
B.乙图中支持力对人做正功
C.甲图中摩擦力对人做负功
D.乙图中摩擦力对人做负功
A [甲图中,人匀速上楼,不受静摩擦力,摩擦力不做功,支持力向上,支持力方向与速度方向的夹角为锐角,则支持力做正功,故A正确,C错误;乙图中,支持力方向与速度方向垂直,支持力不做功,摩擦力方向与速度方向相同,做正功,故B、D错误.]
7.如图所示,一根木棒沿水平桌面移动时受摩擦力大小为f,则当棒划过s距离时,摩擦力做的功为( )
A.0 B.fs
C.-fs D.不能确定
C [摩擦力f与位移s的夹角为180°,由功的计算公式W=Fx cos θ得摩擦力做功为W=fs cos 180°=-fs,故C正确.]
8.如图所示,木块A放在木板B的左端(A、B间不光滑),用恒力F将A拉至B的右端.第一次将B固定在地面上,F做的功为W1;第二次让B可以在光滑的地面上自由滑动,F做的功为W2.比较两次做功,应有( )
A.W1<W2 B.W1=W2
C.W1>W2 D.无法比较
A [木板不固定时,木块相对于地面的位移要比木板固定时大,而恒力F相同,由功的计算公式W=Fx得知,W1<W2,故A正确.]
9.如图所示,建筑工人通过滑轮装置将一辆质量是100 kg的料车沿倾角为30°的斜面由底端匀速地拉到顶端,斜面长是4 m,若不计滑轮的质量和各处的摩擦力,g取10 m/s2,求这一过程中:
(1)人拉绳子的力做的功;
(2)物体的重力做的功;
(3)物体受到的各力对物体做的总功.
解析 (1)工人拉绳子的力为
F=mg sin θ
工人将料车拉到斜面顶端时,绳端通过的位移
x=2L,
根据公式W=Fx cos α,得
W1=mg sin θ·2L=2 000 J
(2)重力做功为
W2=-mgh=-mgL si